工程复合材料复习题
土木工程复合材料及应用技术复习思考题
一、名词解释:
1、复合材料
2、土工合成材料
3、比强度
4、混杂复合材料
5、纤维临界体积率
6、混合律
7、功能复合材料
8、结构复合材料
9、Ο95 10、纤维临界长度11、界面粘结系数12、韧性13、压缩韧度指数14、弯曲韧度指数15、韧度16、冲击韧性17、疲劳试验荷载循环特征值18、单体19、高聚物20、疲劳试验应力比21、链节22、土工材料抗拉强度23、加聚反应24、聚灰比25、缩聚反应26、沥青玛蹄脂碎石混合料27、透水率28、导水率29湿热效应30相容性31物理相容性32化学相容性32润湿性32界面工程33复合材料界面34复合效应35诱导效应36蠕变37降解反应38交联反应39钢纤维的回弹率40改性沥青41沥青外掺剂（改性剂）42调和沥青43沥青稳定碎石44集料毛体积相对密度45集料视相对密度46集料有效相对密度47沥青吸收量48混合料的有效沥青含量49组合集料毛体积相对密度
二、是非题:
1、纤维复合材料其纤维含量越高,力学性能越好。（）
2、纤维与基体之间的界面强度越高越好。（）
3、因钢纤维不耐腐蚀,钢纤维水泥混凝土其抗氯离子侵蚀的能力差。( )
4、镦头形钢纤维混凝土较长直形钢纤维混凝土力学性能好。（）
5、钢纤维水泥混凝土集料最大粒径不宜超40mm。（）
6、钢纤维水泥混凝土其砂率较普通水泥混凝土低。（）
7、钢纤维水泥混凝土其水泥用量较普通混凝土低。（）
8、钢纤维水泥混凝土其分散系数越小,表示钢纤维分布越均匀。（）
9、钢纤维水泥混凝土从均匀性方面看其钢纤维长径比不宜超过60。( )
10、钢纤维水泥混凝土采用坍落度评定其工作性。（）
11、钢纤维与水泥基间界面孔隙率低于基体。（）
12、在普通水泥混凝土中加入钢纤维其抗压强度大大提高。（）
13、采用插入式振动器振捣钢纤维水泥混凝土时,要求斜向插入,并与平面的夹角不大于30°。( )
14、路面钢纤维水泥混凝土其钢纤维体积率在0.75％－1.5％之间。( )
15、钢纤维水泥混凝土路面其板厚一般取普通水泥混凝土板厚的0.55－0.65。( )
16、垂直于植物平面的渗透特性可用垂直渗透系数和导水率表示。( )
17、软土地基固结时使用的排水板排水范围越小,软土的固结时间越短。( )
18、土工植物的排水能力与其水流方向材料长度成反比。（）
19、粘性土使用土工材料反滤时易形成天然滤层。（）
20、我国规范中加筋挡土墙破裂面按朗金理论破裂面确定。（）
21、我国规范中加筋挡土墙其内部稳定计算时,其土压力系数取主动土压力系数。()
22、分子量大于500的化合物称高分子化合物。（）
23、每种聚合物的原料称为链节。（）
24、聚合成大分子链的最小基本结构单元称为单体。（）
25、高聚物的分子量是可变的。（）
26、线型结构的高聚物特征是分子中的原子以共价键结合起来,固化后硬而脆。( )
27、体型结构的高聚物特征是大分子链之间以强的化学键交联在一起表现为良好的塑性和高弹性。()
28、经拉伸后高聚物纤维（伸长率为400％）具有各项异性。（）
29、玻璃钢是一种硬而脆的钢铁材料。（）
30、钙塑材料即以碳酸钙等粒子改性的热塑性复合材料。（）
三、填空题：
1、按用途复合材料可分为和两类。
2、按照增强材料形状复合材料可分为、
和三类。
3、按基体材料不同复合材料可分为、
和三类。
4、影响纤维复合材料性能的主要因素有、
、、纤维的性能、基体的性能和纤维与基体间界面强度。
5、按钢纤维体积率不同,钢纤维水泥混凝土可分为、
和三种。
6、钢纤维按生产工艺不同可分为、、
和四种。
7、钢纤维的几何参数指、和
。
8、评价钢纤维混凝土的工作性依混凝土稠度不同可采取、和方法。
9、钢纤维水泥混凝土拌和按其投料顺序和方法不同可分为、和三种。
10钢纤维级别划分依据。
11按材质不同钢纤维分为、。
12钢纤维混凝土各类强度指标的统一计算模式为。
13、土工合成材料通常包括、、
和四类。其土工织物可分为和两类。
14、滤层材料必需具备和两个条件。
15、土工材料防护作用按其在结构中位置不同可分为防护和防护。
16、土工材料主要功能有、、、、和。
17、土工织物孔径表示为，评定孔径方法有和两种。
18、土工织物的水力学特性指、和。
19、土工织物的淤堵可分为、和三种。
20、影响土工织物淤堵的因素主要有、和。
21、沿织物平面的渗透特性可用和表示；垂直于织物平面的渗透特性可用和表示。
22、塑料排水板在软基加固中垂直排水时可按形或形方法布置。
23、筋土间相互作用原理目前主要有原理和原理。
24、加筋土工程计算包括和两类计算。
25、加筋土中筋带的无效长度指位于区的长度，有效长度指位于区的长度。
26、加筋挡土墙倾覆稳定验算时，其转动点为。
27、验算加筋土整体稳定时，一般将滑弧通过加筋墙体，采用圆弧条分法进行。
28、大分子链的组成元素有（举出五个元
素）、、、和。29、线型无定型高聚物的三种力学状态、、。
30、高分子材料分子链中做为热运动单元的链段越短，则高分子链柔性越。
31、对塑料制品，通常希望玻璃化温度些，对橡胶制品，通常希望玻璃化温度些。
32、用来合成高聚物的低分子化合物称。
33、高分子的合成方法有和两种。
34土工合成材料的抗拉强度一般以来表示，单位为。
35撕裂强度反映了土工材料的能力.可评价不同土工织物和土工膜被扩大破损程度的难易,
36顶破强度是反映土工织物及土工膜的能力。
37刺破强度是反映土工织物或土工膜的能力。
38测定土工合成材料与土相互作用的界面摩擦特性的试验，一般采用。
39土工材料水力学特性主要包括两方面：和。
40土工合成材料加筋技术在公路工程中得到大量应用，归纳起来，可分
为，，，四个方面。
41沥青物理改性指。
42硫磷在沥青中的链桥作用，可提高沥青的高温稳定性，但应采用，否则改善了高温稳定性，但低温抗裂性则明显降低。
43受阻酚、受阻胺等沥青抗老化剂的改性效果好，但价格较为昂贵，因此目前常用的耐老化改性剂是。
44沥青的弹性恢复能力强，则路面在荷载作用下产生的变形，能在荷载通过后迅速恢复，从而残余变形。
45沥青混合料短期老化是指在；长期老化是指。
46改性沥青的加工制作及使用方式，总体来说，可以分为和两大类。
47废橡胶粉改性沥青的生产方式分为和两大类。
四、问答题：
1、增强体、基体和界面在复合材料中各起什么作用？
2、复合材料有何优异的性能？
3、应用混合律计算纤维复合材料性能的前提条件（或基本假定）是什么？
4、比较粒子（颗粒）增强和纤维增强的作用和机理。
5、改进界面结合应从哪些方面考虑？
6、钢纤维在砼中分布的方向性对性能有何影响？工程中是如何考虑这种影响的？为了消除方向的不利影响，施工中应注意什么？
7、氯离子对钢纤维有腐蚀作用，如何理解钢纤维砼较普通砼的抗氯离子侵蚀能力增强？
8、简述钢纤维砼和易性评价方法及其影响因素？
9、钢纤维与水泥基间界面有何特征？举出2~3种具体改善界面的措施？
10、简述改善钢纤维增强效果的措施？
11、简述钢纤维水泥砼路面的设计过程？
12简述引起钢纤维结团的因素。
13喷射钢纤维混凝土与素喷混凝土相比具有哪些特点？
14喷射钢纤维混凝土的原材料包括哪些？
15简述干喷钢纤维混凝土配合比设计方法及过程。
16简述干喷钢纤维混凝土配合比设计的内容。
17简述与干喷钢纤维混凝土相比湿喷钢纤维混凝土的优点。
18、简述土工织物与传统过滤与排水材料相比时优点？
19、何谓反滤特性，滤层设计应满足哪些要求？
20、加筋挡土墙外部稳定分析时包括哪些内容？
21、什么是高分子材料？简述高聚物机械性能？
22、线型无定形高聚物的三种力学状态各具什么特征？如何应用于生产实际？
23、简述影响聚合物砼强度的主要因素？
24、简述SBS改性沥青与原始沥青在路用性能上的差别？
25简述影响固体颗粒沥青改性剂效果的因素。
26简述SBS改性沥青的主要特点。
27简述PE改性沥青的主要特点。
28我国评价改性沥青性质的方法有哪些？
29、简述沥青玛蹄脂碎石混合料组成特点。
30比较SMA与普通的密级配沥青混凝土(DAC)力学性能形成及高温稳定性的差别。
31比较SMA与沥青碎石混合料(AM)性能差别。
32简述沥青玛蹄脂碎石混合料具有良好的水稳定性原因。
33简述沥青玛蹄脂碎石混合料具有良好的耐久性原因。
34简述沥青玛蹄脂碎石混合料具有良好的表面功能（抗滑、车辙小、平整度高、噪声小、能见度好）原因。
35我国《SMA技术指南》对SMA混合料需要采用的沥青结合料规定有哪些？
36简述沥青混合料中加入纤维稳定剂的主要作用。
37简述木质素纤维、矿物纤维、聚合物纤维在沥青混合料中使用性能的差别。
38 SMA混合料参数设计中，最重要的两个参数是什么？
39 SMA混合料设计的内容有哪些？
40简述集料的四个体积特性参数。
41 简述SMA混合料的施工特性与施工工艺特点。
42 简述SMA路面施工准备工作内容。
43、简述高分子聚合物减水、保水机理。
44简述复合材料的特点。
45简述复合材料的湿热效应现象特有性质。
46如何改善基体与增强剂的润湿性。
47常见复合效应有哪些？
48选择复合材料单元组分材料时应主意什么？
49影响土工材料界面特性的测试试验结果的因素有哪些？
50影响土工织物渗透的因素有哪些？
51加筋材料的容许抗拉强度是将试验室测得的极限强度值除以几项系数获得的，这几项系数分别为哪些？
52简述选择土工模的应考虑的因素。
53简述土工膜上的保护层的用途。
54简述土工膜下支持层的用途。
55作为隔离层的土工织物和土工膜应满足哪两方面的要求？设计时必须对材料的哪些性能进行核算？
五、计算题：
1、假设用空心玻璃球填充热固性聚酯，该玻璃球外圆直径lmm，壁厚0.01mm，玻璃密度为2.5g/cm3，聚酯的密度为1.28g/cm3。若复合材料的密度为0.85g/cm3，试计算每
立方米所需玻璃微球数。
2、聚酯碳纤维复合材料含高强碳纤维30％(体积)，若换用聚乙烯纤维达到相同的弹性模量，试问：(a)所需聚乙烯纤维体积百分数；（b）比效两种复合材料的比模量。聚酯的密度为1.28g/cm3，模量为4.55GPa；碳纤维密度为1.78g/cm3，模量2.0GPa；聚乙烯纤维密度为0.97g/cm3，模量1.17GPa。
3、有一块2m×2.35m×6.25m铝板。（a）计算铝板的重量；（b）计算厚度、横向弹性模量相同的聚乙烯纤维增强环氧复合板材的重量。环氧的密度为1.3g/cm3，模量为31.5GPa；聚乙烯纤维密度为0.97g/cm3,模量为117GPa; 铝的密度为2.7g/cm3,模量为69GPa。
4、用单向排列的S玻璃纤维增强聚酯作为船体外壳，密度为1.6g/cm3，
聚酯基体的密度为 1.28g/cm3，弹性模量为4.55GPa,计算纤维的体积分数和比模量，S玻璃纤维的密度为
2.5g/cm3，模量为0.89GPa。
5、假设铁板厚6.25mm，涂覆0.125mm厚的涂料。试计算(a)导热率降低的百分数(与未涂涂料相比)；（b）导热率降至50％时所需涂料的厚度。已知铁的导热系数为79.6w/m·k；涂料的导热系数为1.26W／m·K。
6、在两块5mm厚的玻璃板之间。夹一块1mm的聚碳酸酯。请计算垂直于复合板材方向的弹性模量。已知聚碳酸酯和玻璃的模量分别为2.8GPa和84GPa;密度分别为1.2g/cm3和2.3g/cm3。
7、某接触器件是用银—钨复合材料制成的，其生产过程是首先制成多孔的钨粉末冶金坯料，然后将纯银渗入到孔洞中去。在渗银之前，钨压坯的密度为14.5g/cm3。试计算孔隙的体积分数及渗银之后坯料中银的质量分数。已知纯钨及纯银的密度分别为19.3g/cm3及l0.49g/cm3。假定钨坯很薄并全为开空孔。
8、已知某复合材料含A、B、C、D四种成分，其质量分数依次为0.75，0.15，0.05，0.05。其密度依次为15.77g/cm3,4.94g/cm3，14.5g/cm3，8.9g/cm3米。试计算该复合材料的密度。
9、涂有碳化硅涂层的硼纤维增强铝合金是一种耐高温的轻质航空、航天复合材料，纤维和基体的主要性能参数如表所示。当纤维体积分数为0.40时，试计算复合材料的密度、纵向和横向模量及纵向强度、膨胀系数。
10、已知纯A的弹性模量为100MPa，纯B的弹性模量为20Mpa，A的纤维在B 基体中起增强作用，如果B中分布均匀连续平行的A纤维，且A纤维体积率为30%，试问顺纤维方向施加拉力P时，纤维承担多大的荷载?
11、已知钢纤维砼钢纤维体积率为2%，钢纤维密度为7.8g/cm3，则每立方米钢纤维砼中应加入的钢纤维质量为多少公斤？
12、已知水泥砼基体抗弯强度为5.5MPa，采用剪切型钢纤维，长径比为60，纤维体积率为2%，钢纤维对抗折强度影响系数为0.73,试估算钢纤维砼抗弯强度。
13、已知砼W/C为0.45，采用水泥抗压强度为52.5MPa，要求钢纤维砼抗弯强度设计值为5.5MPa,试问当采用长径比为60的剪切型钢纤维时其体积率应为多少?已知强度保证率为95%,抗折强度标准差为0.65MPa。
14、已知某钢纤维水泥砼面板设计厚度为18cm，接缝传荷能力折减系数kr=0.88，设计使用年限内标准轴载累计作用次数Ne为600万次，综合影响系数kc为1.35，标准轴载在临界荷位处产生的荷载应力σps=2.2mpa，最大温度梯度时砼板的湿度应力σtm=2.1MPa,温度疲劳应力系数Kt=0.51,试问若钢纤维砼抗弯强度fftm=7.MPa时上述初估板厚能否符合要求。
15、试判断某工程使用的土工织物护土（松砂）过滤是否合适。已知土工织物O95为0.1mm，垂直渗透系数为2 .62×10-2cm/s，护土颗粒组成见下表，护土渗透系数为9.38×10 -4 cm/s。
16、在软土地基上修建路堤，堤底拟铺设土工织物排水层。排水层可沿两个方向水平排水。堤底面长30米，堤底的压力为10KN/m2。水头损失系数α=0.08。若要求每延米需排出的水流量为1.6*10-8m2／s，问土工织物最小的导水率为多少？
17、某场地采用预压及塑料排水板加固厚10米的软土。要求软土平均固结度为80%，求预压所需的时间。软土的水平固结系数为4.8*10-8m2／s，排水板的面积为100mm*3mm。按三角形布置，排水板的间距为1.3米,a=0.8。
18、已知加筋挡土墙容许的基底滑移稳定系数[Kc]=1.3,基底摩擦系数μ=0.4,加筋挡土墙受到的垂直合力为2256KN／m,水平合力为552KN／m，试验算基底滑移稳定性是否满足要求？
19、已知加筋挡土墙深度Zi=1.8m，其法向压力Wi为52.66 KPa，筋带结点水平间距为0.42m，垂直间距为0.4m，加筋体填料的计算内摩擦角为30.'试计算该深度时加筋材料所受的拉力。
20、已知加筋挡土墙深度为9.4m时，筋带需承受的拉力为11.39KN，加筋体填料与加筋挡墙墙顶填土容重均为20KN/M3，墙顶填土厚度与等代土层厚度均为0.6M，筋带容许应力提高系数为K=1.0，筋带容许应力[σ]为50MPa，似摩擦系数为0.4，试确定厚度为1毫米时所需的筋带的宽度，若单根带宽为18毫米，问该层应布多少根筋带。若筋带总长为9米，主动区长度为1.5米，要求的抗拔安全系数[Kf]=2.0，试验算其抗拔稳定性是否符合要求。
21、已知聚合物砼中水泥用量为300公斤/立方米，聚合物乳液质量为100公斤/立方米，聚合物固体含量为45%，则聚灰比为多少？若水灰比为0.43，则需加水量为多少公斤？
浙江理工大学复合材料学试卷
浙江理工大学2008/2009学年第1学期试卷 专业学号成绩 一、选择题 1、PAN基碳纤维一般为????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????( ) (a) 高强度(b) 高模量(c) 特种碳纤维 2、碳纤维增强陶瓷基复合材料中，碳纤维的作用是???????????????????????????????????????????( ) (a) 增加强度(b) 增加韧性(c) 增加界面结合性能 3、水泥基复合材料中，需要对水泥的水灰比进行计算，如果需要配制28天抗压强度为40Mpa的水泥，用标号为425的新鲜水泥，则其水灰比为??????????????????????( ) (a) 0.5 (b) 0.48 (c) 0.52 (d) 都不对 4、CFRP是指?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? ( ) （a）水泥基体复合材料（b）碳纤维增强的树脂基复合材料（c）玻璃钢复合材料 5、残余应力主要有下面那个因素造成的?????????????????????????????????????????????????????????? ( ) （a）在制备金属基复合材料时，由于冷却速度过快，使应力来不及缓和造成的。 （b）基体材料与增强材料的化学相容性不好造成的
（c）基体材料与增强材料的热膨胀系数的差异性造成的。 二、填空题 1、复合材料是指 。 2、玻璃纤维按性能分可分为、。其中，S玻璃纤维是指。 3、Kevlar纤维的单丝强度为23.9~26.8CN/dtex,相当于~ GPa. (Kevlar纤维的密度为1.44g/cm3)。 4、复合材料的复合效果主要有、结构效果和。 5、玻璃纤维增强复合材料的英文缩写为俗称。 6、晶须是指，常见的晶须尺寸为。 7、在纤维增强聚合物复合材料中，纤维的作用是，基体的作用是、、等。8、用单纤维临界强度法模型测定玻璃纤维强化复合材料的界面强度，纤维的截面形状为圆形，直径为10微米，纤维的,强度为2400Mpa,刚度为70GPa，平均断裂长度为1.5毫米,修正系数为0.75。则其界面
复合材料试题B卷与答案
2014学年度第 一 学期课程考试 《复合材料》本科 试卷（B 卷） 注意事项：1. 本试卷共 六 大题，满分100分，考试时间90分钟，闭卷； 2. 考前请将密封线各项信息填写清楚； 3. 所有答案必须写在试卷上，做在草稿纸上无效； 4．考试结束，试卷、草稿纸一并交回。 一、选择题(30分，每题2分) 【得分： 】 1.复合材料中的“碳钢”是（ ） A 、玻璃纤维增强Al 基复合材料。 B 、玻璃纤维增强塑料。 C 、碳纤维增强塑料。 D 、氧化铝纤维增强塑料。 2.材料的比模量和比强度越高（ ） A 、制作同一零件时自重越小、刚度越大。 B 、制作同一零件时自重越大、刚度越大。 C 、制作同一零件时自重越小、刚度越小。 D 、制作同一零件时自重越大、刚度越小。 3.在体积含量相同情况下，纳米颗粒与普通颗粒增强塑料复合材料（ ） A 、前者成本低 B 、前者的拉伸强度好 C 、前者原料来源广泛 D 、前者加工更容易
4、Kevlar纤维（） A、由干喷湿纺法制成。 B、轴向强度较径向强度低。 C、强度性能可保持到1000℃以上。 D、由化学沉积方法制成。 5、碳纤维（） A、由化学沉积方法制成。 B、轴向强度较径向强度低。 C、强度性能可保持到3000℃以上。 D、由先纺丝后碳化工艺制成。 6、聚丙烯增强塑料的使用温度一般在：（） A、120℃以下 B、180℃以下 C、250℃以下 D、250℃以上 7、碳纤维增强环氧复合材料力学性能受吸湿影响，原因之一是（） A、环氧树脂吸湿变脆。 B、水起增塑剂作用，降低树脂玻璃化温度。 C、环氧树脂发生交联反应。 D、环氧树脂发生水解反应。 8、玻璃纤维（） A、由SiO2玻璃制成。 B、在所有纤维中具有最高的比弹性模量。 C、其强度比整块玻璃差。 D、价格贵、应用少。 9、生产锦纶纤维的主要原料有（） A、聚碳酸酯。 B、聚丙烯腈。 C、尼龙。 D、聚丙烯。 10、晶须（） A、其强度高于相应的本体材料。 B、长径比一般小于5。 C、直径为数十微米。 D、含有很少缺陷的长纤维。 11、对玻璃纤维和聚酰胺树脂构成的复合材料命名不正确的是（）。 A．玻璃纤维聚酰胺树脂复合材料B．玻璃纤维/聚酰胺树脂复合材料
复合材料复习题
复合材料复习题 1、简述增强材料（增强体、功能体）在复合材料中所起的作用，并举例说明。 填充：廉价、颗粒状填料，降低成本。例：PVC中添加碳酸钙粉末。 增强：纤维状或片状增强体，提高复合材料的力学性能和热性能。效果取决于增强体本身的力学性能、形态等。例：TiC颗粒增强Si3N4复合材料、碳化钨/钴复合材料，切割工具；碳/碳复合材料，导弹、宇航工业的防热材料（抗烧蚀），端头帽、鼻锥、喷管的喉衬。 赋予功能：赋予复合材料特殊的物理、化学功能。作用取决于功能体的化学组成和结构。例：1-3型PZT棒/环氧树脂压电复合材料，换能器，用于人体组织探测。 2、复合材料为何具有可设计性？简述复合材料设计的意义。如何设计防腐蚀（碱性）玻璃纤维增强塑料？ 组分的选择、各组分的含量及分布设计、复合方式和程度、工艺方法和工艺条件的控制等均影响复合材料的性能，赋予了复合材料性能的可设计性。 意义：①每种组分只贡献自己的优点，避开自己的缺点。②由一组分的优点补偿另一组分的缺点，做到性能互补。③使复合材料获得一种新的、优于各组分的性能（叠加效应）。优胜劣汰、性能互补、推陈出新。 耐碱玻璃纤维增强塑料的设计：使用无碱玻璃纤维和耐碱性树脂（胺固化环氧树脂）。在保证必要的力学性能的前提下，尽量减少玻璃纤维的体积比例，并使树脂基体尽量保护纤维不受介质的侵蚀。 3、简述复合材料制造过程中增强材料的损伤类型及产生原因。 力学损伤：属于机械损伤，与纤维的脆性有关。脆性纤维（如陶瓷纤维）对表面划伤十分敏感，手工操作、工具操作，纤维间相互接触、摆放、缠绕过程都可能发生。 化学损伤：主要为热损伤，表现为高温制造过程中，增强体与基体之间化学反应过量，增强体中某些元素参与反应，增强体氧化。化学损伤与复合工艺条件及复合方法有关。热损伤伴随着增强体与基体之间界面结构的改变，产生界面反应层，使界面脆性增大、界面传递载荷的能力下降。 4、简述复合材料增强体与基体之间形成良好界面的条件。 在复合过程中，基体对增强体润湿；增强体与基体之间不产生过量的化学反应；生成的界面相能承担传递载荷的功能。 复合材料的界面效应，取决于纤维或颗粒表面的物理和化学状态、基体本身的结构和性能、复合方式、复合工艺条件和环境条件。 5、什么是相乘效应？举例说明。 两种具有转换效应的材料复合在一起，产生了连锁反应，从而引出新的机能。可以用通式表示：X/Y·Y/Z=X/Z （式中X、Y、Z分别表示各种物理性能）。 压磁效应?磁阻效应=压敏电阻效应；闪烁效应?光导效应=辐射诱导导电。 例：磁电效应（对材料施加磁场产生电流）——传感器，电子回路元件中应用。 压电体BaTiO3与磁滞伸缩铁氧体NiFe2O4烧结而成的复合材料。对该材料施加磁场时会在铁氧体中产生压力，此压力传递到BaTiO3，就会在复合材料中产生电场。最大输出已达103 V·A。 单一成分的Cr2O3也有磁电效应，但最大输出只有约170 V·A。 6、推导单向板复合材料中纤维体积分数与纤维半径的关系（以正方形阵列为例）。 纤维体积：(4?1/4)πr2l=πr2l 复合材料体积：(2R)2l=4R2l 纤维体积分数：V f=πr2l/(4R2l)= πr2/(4R2) 纤维间距与纤维体积分数的关系： s=2R-2r=2[πr2/(4V f)]1/2-2r=2[(π/4V f)1/2-1]r 7、什么是材料复合的结构效果？试述其内涵。 结构效果是指在描述复合材料的性能时，必须考虑组分的几何形态、分布形态和尺度等可变因素。这类效果往往可以用数学关系描述。 结构效果包括：1、几何形态效果（形状效果）：决定因素是组成中的连续相。对于1维分散质，当分散质的性质与基体有较大差异时，分散质的性能可能会对复合材料的性能起支配作用。2、分布形态效果（取向效果）：又可分为几何形态分布（几何体的取向）和物理性能取向：导致复合材料性能的各向异性，对复合材料的性能有很大影响。3、尺度效果：影响材料表面物理化学性能（比表面积、表面自由能）、表面应力分布和界面状态，导致复合材料性能的变化。 8、简述单向复合材料的细观力学分析模型的基本假设的要点。 单元体：宏观均匀、无缺陷、增强体与基体性能恒定、线弹性。 增强体：匀质、各向同性、线弹性、定向排列、连续。
《复合材料学》考试大纲
《复合材料学》考试大纲 一、考试要求： 试卷主要考察学生对复合材料学基础知识的掌握程度以及运用能力，包括复合材料基本理论，设计思想（原则），各种基体、增强体、复合材料的基本性能、合成原理、组织结构，以及复合材料的界面理论与界面控制等。 二、考试内容： 1. 复合材料的基本概念 复合材料的定义，复合材料的命名与分类，复合材料的结构，复合材料的基本特点，复合材料的发展与应用，复合材料的可设计性。 2. 高性能复合材料的增强体 增强体在复合材料中的作用，增强体的分类，纤维具有高强度的原因。玻璃纤维，B纤维，C纤维，SiC纤维，各种晶须，各种颗粒增强体，有机纤维。3. 复合材料的结构设计 复合材料结构设计过程、设计条件，材料设计，复合材料制品设计与研制步骤，设计目标与设计类型，复合材料设计的内容，复合材料性能设计。 4. 复合材料的界面 复合材料界面的基本概念，对界面的要求，界面效应，界面作用机理，各种复合材料的界面，增强材料的表面处理。 5. 聚合物基复合材料 聚合物基体的种类、组分和作用，聚合物的结构与性能，常用的聚合物基体。聚合物基复合材料成型工艺、界面、结构、性能、应用。 6. 金属基复合材料 金属基复合材料的基体，选择金属基体的原则，常用金属基体材料，金属的晶体结构与晶体缺陷，金属的强化方法。金属基复合材料的制造方法、界面、结构、性能、应用。 7. 陶瓷基复合材料 陶瓷的键合，陶瓷的性能，陶瓷的晶体结构，常用陶瓷基体材料。陶瓷基复合材料的制造方法、结构、界面、性能与应用。 三、试卷结构 满分：150分 题型结构 （一）考试题型 1.概念题（40分），共40分； 2.问答题（80分），共80分； 3.论述题（30分），共30分。 （二）内容结构 1.复合材料的基本概念（15-25分） 2.复合材料的增强体（15-25分） 3.复合材料的设计原理和复合理论（15-25分） 4.复合材料的界面（15-25分） 5.聚合物基复合材料（15-30分）
复合材料复习题
土木工程复合材料及应用技术复习思考题 一、名词解释: 1、复合材料 2、土工合成材料 3、比强度 4、混杂复合材料 5、纤维临界体积率 6、混合律 7、功能复合材料 8、结构复合材料 9、Ο95 10、纤维临界长度11、界面粘结系数12、韧性13、压缩韧度指数14、弯曲韧度指数15、韧度16、冲击韧性17、疲劳试验荷载循环特征值18、单体19、高聚物20、疲劳试验应力比21、链节22、土工材料抗拉强度23、加聚反应24、聚灰比25、缩聚反应26、沥青玛蹄脂碎石混合料27、透水率28、导水率29湿热效应30相容性31物理相容性32化学相容性32润湿性32界面工程33复合材料界面34复合效应35诱导效应36蠕变37降解反应38交联反应39钢纤维的回弹率40改性沥青41沥青外掺剂（改性剂）42调和沥青43沥青稳定碎石44集料毛体积相对密度45集料视相对密度46集料有效相对密度47沥青吸收量48混合料的有效沥青含量49组合集料毛体积相对密度 二、是非题: 1、纤维复合材料其纤维含量越高,力学性能越好。（） 2、纤维与基体之间的界面强度越高越好。（） 3、因钢纤维不耐腐蚀,钢纤维水泥混凝土其抗氯离子侵蚀的能力差。( ) 4、镦头形钢纤维混凝土较长直形钢纤维混凝土力学性能好。（） 5、钢纤维水泥混凝土集料最大粒径不宜超40mm。（） 6、钢纤维水泥混凝土其砂率较普通水泥混凝土低。（） 7、钢纤维水泥混凝土其水泥用量较普通混凝土低。（） 8、钢纤维水泥混凝土其分散系数越小,表示钢纤维分布越均匀。（） 9、钢纤维水泥混凝土从均匀性方面看其钢纤维长径比不宜超过60。( ) 10、钢纤维水泥混凝土采用坍落度评定其工作性。（） 11、钢纤维与水泥基间界面孔隙率低于基体。（）
新材料科学导论期末复习题(有答案版)
一、填空题： 1.材料性质的表述包括力学性能、物理性质和化学性质。 2.化学分析、物理分析和谱学分析是材料成分分析的三种基本方法。 3.材料的结构包括键合结构、晶体结构和组织结构。 4.材料科学与工程有四个基本要素，它们分别是：使用性能、材料的性质、制备/加工和结构/成分。 5.按组成和结构分，材料分为金属材料，无机非金属材料，高分子材料和复合材料。 6.高分子材料分子量很大，是由许多相同的结构单元组成，并以共价键的形式重复连接而成。 7.复合材料可分为结构复合材料和功能复合材料两大类。 8.聚合物分子运动具有多重性和明显的松弛特性。 9.功能复合材料是指除力学性能以外，具有良好的其他物理性能并包括部分化学和生物性能的复合材料。如有 光，电，热，磁，阻尼，声，摩擦等功能。 10.材料的物理性质表述为光学性质、磁学性质、电学性质和热学性质。 11.由于高分子是链状结构，所以把简单重复（结构）单元称为链节，简单重复（结构）单元的个数称为聚 合度。 12.对于脆性的高强度纤维增强体与韧性基体复合时，两相间若能得到适宜的结合而形成的复合材料，其性能显示 为增强体与基体的互补。（ppt-复合材料，15页） 13.影响储氢材料吸氢能力的因素有：（1）活化处理；（2）耐久性（抗中毒性能）； （3）抗粉末化性能；（4）导热性能；（5）滞后现象。 14.典型热处理工艺有淬火、退火、回火和正火。 15.功能复合效应是组元材料之间的协同作用与交互作用表现出的复合效应。复合效应表现线性效应和非线性效 应，其中线性效应包括加和效应、平均效应、相补效应和相抵效应。 16.新材料发展的重点已经从结构材料转向功能材料。 17.功能高分子材料的制备一般是指通过物理的或化学的方法将功能基团与聚合物骨架相结合的过程。功能高 分子材料的制备主要有以下三种基本类型： ①功能小分子固定在骨架材料上； ②大分子材料的功能化； ③已有功能高分子材料的功能扩展； 18.材料的化学性质主要表现为催化性能和抗腐蚀性。 19.1977年，美国化学家MacDiarmid，物理学家Heeger和日本化学家Shirakawa首次发现掺杂碘的聚乙炔具有金 属的导电特性，并因此获得2000年诺贝尔化学奖。 20.陶瓷材料的韧性和塑性较低，这是陶瓷材料的最大弱点。 第二部分名词解释
纤维与复合材料题库
纖維與複合材料題庫 1.請說明在纖維製品行銷管道中目前最為通行之方式，並說明為何會採 用此種模式？ 2.請說明在天然纖維(Nature Fibers)中之植物纖維以何種纖維材料之成 本最低，並且請列舉此種纖維之終端用途? 3.請說明何謂人造纖維(Artificial Fibers)？並請列舉五種生產量最多之 人造纖維及其常採用之紡絲方式？另請列舉此五種纖維之終端用途? 4.請說明何謂無機纖維(Inorganic Fibers)？並請列舉三種生產量最多之 無機纖維及其常採用之紡絲方式與終端用途? 5.請說明在天然纖維中之羊毛纖維(Wool Fiber)，若要製作高級不會有皺 摺之西裝(Suit)應該採用以何種纖維來做混紡最為便宜，且配合何種織物結構?並除製作西裝以外另請列舉三種終端用途? 6.請說明內政部頒布之服飾標示基準中，針對西裝應該有何種內容之標 示項目(Care Label)? 並說明其洗標之涵義？ 7.請說明在高科技紡織品之工業用紡織品(Industrial Textiles)之定義及 其三種終端用途及其所強調之性質? 8.請說明在CFRP之拉伸實驗中，狗骨頭形狀與長方形之樣本在拉伸前 需加以何種處理?若未經此前處理過程會有何種負面效益? 9.請說明塑膠、橡膠、複合材料與纖維之主要不同點，並且列舉每種產
品之三種終端用途? 10.請依照纖維、紗、織物、染色整理加工與成衣製作之觀點，說明一般 之防彈衣與羊毛背心有何差異處？ 11.請依照纖維、紗、織物、染色整理加工與成衣製作之觀點，說明一般 之雨傘布與運動杉有何差異處？ 12.請列舉五種家用紡織品(Home Textiles)所使用之纖維、紗、織物及依 序排列其附加價值？ 13.請以纖維型態之觀點，舉例說明五種不同之五種纖維型態(需備註英 文)種類，並說明其所使用之附加價值與終端用途? 14.請說明在染色整理加工中，所針對纖維、紗、織物之加工成本何者最 低？為什麼？且說明不同之應用時機？ 15.請以紗型態之觀點，舉例說明五種不同之紗(Yarn)型態(需備註英文) 種類，並說明其所使用之附加價值與終端用途? 16.在高科技紡織品中，請列舉其所適用之五種奈米原料種類及其功能？ 並說明其製作方法？ 17.請定義何謂奈米複合材料？並說明奈米複合材料(Nano Polymer Composites)之結構、組成與功能如何？ 18.請定義何謂材料的一次與二次功能？並請舉例說明材料的二次功 能？
复合材料题库
一.填空题： 1．玻璃钢材料由（基材）与（增强材料）组成，其中（各类树脂）和（凝胶材料）为玻璃钢的常用基材。 2．常见可以拉制成纤维的玻璃种类主要分为（无碱玻璃）、（中碱玻璃）、（高碱玻璃）、（高强玻璃），其中（无碱玻璃纤维）是应用最多的玻纤。 3．连续玻璃纤维纺织制品就起产品形态而言可分为（纱线）（织物）两大类别。 4. 预浸料的制备方式可分为（湿法）（干法）及（粉末法）。 5. 结构胶粘剂一般以（热固性树脂）为基体，以（热塑性树脂）或（弹性体）为增韧剂，配以固化剂等组成。 6. 按照材料成分分类主要分为（环氧树脂胶粘剂）（聚酰亚胺胶粘剂）（酚醛树脂胶粘剂）（硅酮树脂胶粘剂）。 7. 玻璃钢制品的生产过程可大致分为（定型）（浸渍）（固化）三个要素。 8. 环氧树脂是分子中含有两个或两个以上（环氧基团）的一类高分子化合物。 9. 按适用于玻璃钢手糊成型的模具结构形式分为：（单模）及（敞口式对模）。 10. 叶片制造常用的基体树脂有（不饱和聚酯树脂），（环氧乙烯基树脂）及（环氧树脂）三类。 二.名词解释： 1．热固性树脂：这种树脂在催化剂及一定的温度、压力作用下发生不可逆的化学反应，是线性有机聚合物链相互交联后形成的三维结构体。 2．预浸料：将定向排列的纤维束或织物浸涂树脂基体，并通过一定的处理后贮存备用的中间材料。 3．不饱和聚酯树脂：是由饱和的或不饱和的（二元醇）与饱和的及不饱和的（二元酸或酸酐）缩聚而成的线性高分子化合物。 4．单位面积质量：一定大小平板状材料的质量和它的面积之比。 5. 含水率：在规定条件下测得的原丝或制品的含水量。即试样的湿态质量和干态质量的差数与湿态质量的比值，用百分率表示。 6. 拉伸断裂强度：在拉伸试验中，试样单位面积或线密度所承受的拉伸断裂强力。单丝以Pa 为单位，纱线以N/tex为单位。 7. 弹性模量：物体在弹性限度内，应力与其应变的比例数。有拉伸和压缩弹性模量（又称杨氏弹性模量）、剪切和弯曲弹性模量等，以Pa（帕斯卡）为单位。
复合材料期末考试复习题(汇编)
1.复合材料的分类方法？ 复合材料的分类方法也很多。常见的有以下几种。 按基体材料类型分类聚合物基复合材料以有机聚合物(主要为热固性树脂、热塑性树脂及橡胶)为基体制成的复合材料。 金属复合材料以金属为基体制成的复合材料，如铝墓复合材料、铁基复合材料等。 无机非金属基复合材料以陶瓷材料(也包括玻璃和水泥)为基体制成的复合材料。 按增强材料种类分类 玻璃纤维复合材料。 碳纤维复合材料。 有机纤维(芳香族聚酰胺纤维、芳香族聚酯纤维、高强度聚烯烃纤维等)复合材料。 金属纤维(如钨丝、不锈钢丝等)复合材料。 陶瓷纤维(如氧化铝纤维、碳化硅纤维、翩纤维等)复合材料。 此外，如果用两种或两种以上的纤维增强同一基体制成的复合材料称为“混杂复合材料”。混杂复合材料可以看对免戈趁两种或多种单一纤维复合材料的相互复合，即复合材料的“复合材料”。 按增强材料形态分类 连续纤维复合材料作为分散相的纤维，每根纤维的两个端点都位于复合材料的边界处。 短纤维复合材料短纤维无规则地分散在基体材料中制成的复合材料。 粒状填料复合材料微小颗粒状增强材料分散在基体中制成的复合材料。 编织复合材料以平面二维或立体三维纤维编织物为增强材料与基体复合而成的复合材料。 按用途分类 复合材料按用途可分为结构复合材料和功能复合材料。 2.举例说明复合材料在现代工业中的应用？ <1>建筑工业中，复合材料广泛应用于各种轻型结构房屋，建筑装饰、卫生洁具、冷却塔、储水箱、门窗及其门窗构件、落水系统和地面等。 <2>化学工业中，复合材料主要应用于防腐蚀管、罐、泵、阀等。 <3>交通运输方面，如汽车制造业中，复合材料主要应用于各种车身结构件、引擎罩、仪表盘、车门、底板、座椅等；在铁路运输中用于客车车厢、车门窗、水箱、卫生间、冷藏车、储藏车、集装箱、逃生平台等。
(整理)复合材料学思考题
复合材料学思考题 第一章绪论 1. 复合材料的定义。 2. 复合材料相的划分。 3. 复合材料的命名和分类。 4. 与传统材料相比，复合材料有哪些特点？ 第二章复合材料的基体材料 1. 金属基体选择原则包括哪些方面？并举例说明。 2. 结构复合材料的金属基体的分类及常用的基体材料有哪些？ 3. 功能金属基复合材料的主要金属基体种类有哪些? 4. 常用的陶瓷基体的分类，且每一类中常用的基体材料有哪些？ 5. 无机胶凝材料的分类。 6. 水泥的的分类。了解硅酸盐水泥生产、组成及硬化机理。 7. 镁质胶凝材料的种类及原料。 8.不饱和聚酯树脂的合成原理及性能特点。 9. 环氧树脂胺固化和酸酐固化原理，固化剂用量的计算？ 10. 酚醛树脂的合成及固化原理？ 11. 常见热塑性塑料的结构及性能特点？ 12. 常见橡胶的结构式、性能特点？ 13. 橡胶配方中各配合剂的作用？ 第三章复合材料的增强材料 1. 增强材料的定义。目前常用的增强材料有哪三大类？ 2. 玻璃纤维的分类，玻璃纤维的主要性能特性。 3. 分析玻璃纤维比大块玻璃高强的原因。影响玻璃纤强度的因素有哪些？。 4. 玻璃纤维织物的品种主要有哪些？ 5. 连续玻璃纤维及其制品的制造方法分为哪两类，它们拉丝的工艺过程是如何进行的？哪种制造方法更优越，相比其优点主要是什么？ 6. 玻纤制造过程中加浸润剂的作用，浸润剂分类，去除纺织型浸润剂有哪些方法？ 7. 碳纤维的概念。碳纤维的分类。 8. 碳纤维的制造方法有哪两种？其中哪种方法最常用？ 9. 有机纤维碳化法制造碳纤维要经历哪些阶段？并解释每一阶段的作用。 10. 碳纤维的主要性能特征。 11. 了解芳纶纤维的制造过程和其主要特性。 12. 理解沃兰或硅烷与玻璃纤维表面作用机理
复合材料试题B卷及答案
2014学年度第 一 学期课程考试 《复合材料》本科 试卷（B 卷） 注意事项：1. 本试卷共 六 大题，满分100分，考试时间90分钟，闭卷； 2. 考前请将密封线内各项信息填写清楚； 3. 所有答案必须写在试卷上，做在草稿纸上无效； 4．考试结束，试卷、草稿纸一并交回。 一、选择题(30分，每题2分) 【得分： 】 1.复合材料中的“碳钢”是（ ） A 、玻璃纤维增强Al 基复合材料。 B 、玻璃纤维增强塑料。 C 、碳纤维增强塑料。 D 、氧化铝纤维增强塑料。 2.材料的比模量和比强度越高（ ） A 、制作同一零件时自重越小、刚度越大。 B 、制作同一零件时自重越大、刚度越大。 C 、制作同一零件时自重越小、刚度越小。 D 、制作同一零件时自重越大、刚度越小。 3.在体积含量相同情况下，纳米颗粒与普通颗粒增强塑料复合材料（ ） A 、前者成本低 B 、前者的拉伸强度好 C 、前者原料来源广泛 D 、前者加工更容易 4、Kevlar 纤维（ ） A 、由干喷湿纺法制成。 B 、轴向强度较径向强度低。 C 、强度性能可保持到1000℃以上。 D 、由化学沉积方法制成。 5、碳纤维（ ） A 、由化学沉积方法制成。 B 、轴向强度较径向强度低。 C 、强度性能可保持到3000℃以上。 D 、由先纺丝后碳化工艺制成。 6、聚丙烯增强塑料的使用温度一般在：（ ） A 、120℃以下 B 、180℃以下 C 、250℃以下 D 、250℃以上 7、碳纤维增强环氧复合材料力学性能受吸湿影响，原因之一是（ ）
A、环氧树脂吸湿变脆。 B、水起增塑剂作用，降低树脂玻璃化温度。 C、环氧树脂发生交联反应。 D、环氧树脂发生水解反应。 8、玻璃纤维（） A、由SiO2玻璃制成。 B、在所有纤维中具有最高的比弹性模量。 C、其强度比整块玻璃差。 D、价格贵、应用少。 9、生产锦纶纤维的主要原料有（） A、聚碳酸酯。 B、聚丙烯腈。 C、尼龙。 D、聚丙烯。 10、晶须（） A、其强度高于相应的本体材料。 B、长径比一般小于5。 C、直径为数十微米。 D、含有很少缺陷的长纤维。 11、对玻璃纤维和聚酰胺树脂构成的复合材料命名不正确的是（）。 A．玻璃纤维聚酰胺树脂复合材料B．玻璃纤维/聚酰胺树脂复合材料 C．聚酰胺材料D．聚酰胺基玻璃纤维复合材料 12、目前，复合材料使用量最大的增强纤维是（）。 A．碳纤维B．氧化铝纤维C．玻璃纤维D．碳化硅纤维13、目前，复合材料使用量最大的民用热固性树脂是（）。 A．环氧树脂 B．不饱和聚酯 C．酚醛树脂 D．尼龙14．聚合物基复合材料制备的大体过程不包括（） A．预浸料制造B．制件的铺层 C．固化及后处理加工D．干燥 15、有关环氧树脂，说法正确的是（） A、含有大量的双键 B、使用引发剂固化 C、使用胺类固化剂固化 D、属于热塑性塑料 二、判断题(20分，每题2分)【得分：】 1、复合材料是由两个组元以上的材料化合而成的。（） 2、混杂复合总是指两种以上的纤维增强基体。（） 3、层板复合材料主要是指由颗料增强的复合材料。（） 4、最广泛应用的复合材料是金属基复合材料。（） 5、复合材料具有可设计性。（） 6、竹、麻、木、骨、皮肤是天然复合材料。（） 7、分散相总是较基体强度和硬度高、刚度大。（）
复合材料题库完整版
复合材料题库 HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】
一. 填空题： 1．玻璃钢材料由（基材）与（增强材料）组成，其中（各类树脂）和（凝胶材料）为玻璃钢的常用基材。 2．常见可以拉制成纤维的玻璃种类主要分为（无碱玻璃）、（中碱玻璃）、（高碱玻璃）、（高强玻璃），其中（无碱玻璃纤维）是应用最多的玻纤。 3．连续玻璃纤维纺织制品就起产品形态而言可分为（纱线）（织物）两大类别。 4. 预浸料的制备方式可分为（湿法）（干法）及（粉末法）。 5. 结构胶粘剂一般以（热固性树脂）为基体，以（热塑性树脂）或（弹性体）为增韧剂，配以固化剂等组成。 6. 按照材料成分分类主要分为（环氧树脂胶粘剂）（聚酰亚胺胶粘剂）（酚醛树脂胶粘剂）（硅酮树脂胶粘剂）。 7. 玻璃钢制品的生产过程可大致分为（定型）（浸渍）（固化）三个要素。 8. 环氧树脂是分子中含有两个或两个以上（环氧基团）的一类高分子化合物。 9. 按适用于玻璃钢手糊成型的模具结构形式分为：（单模）及（敞口式对模）。 10. 叶片制造常用的基体树脂有（不饱和聚酯树脂），（环氧乙烯基树脂）及（环氧树脂）三类。 二.名词解释：
1．热固性树脂：这种树脂在催化剂及一定的温度、压力作用下发生不可逆的化学反应，是线性有机聚合物链相互交联后形成的三维结构体。 2．预浸料：将定向排列的纤维束或织物浸涂树脂基体，并通过一定的处理后贮存备用的中间材料。 3．不饱和聚酯树脂：是由饱和的或不饱和的（二元醇）与饱和的及不饱和的（二元酸或酸酐）缩聚而成的线性高分子化合物。 4．单位面积质量：一定大小平板状材料的质量和它的面积之比。 5. 含水率：在规定条件下测得的原丝或制品的含水量。即试样的湿态质量和干态质量的差数与湿态质量的比值，用百分率表示。 6. 拉伸断裂强度：在拉伸试验中，试样单位面积或线密度所承受的拉伸断裂强力。单丝以Pa为单位，纱线以N/tex为单位。 7. 弹性模量：物体在弹性限度内，应力与其应变的比例数。有拉伸和压缩弹性模量（又称杨氏弹性模量）、剪切和弯曲弹性模量等，以Pa（帕斯卡）为单位。 8. 偶联剂：能在树脂基体与增强材料的界面间促进或建立更强结合的一种物质。 9. 片状模塑料：由树脂、短切或未经短切的增强纤维以及细粒状填料（有时不加填料），经充分混合而制成一种厚度一般为1mm ～25 mm的薄片状中间制品，能在热压条件下，进行模塑或层压。 10. 纤维体积含量：纤维体积与复合材料的总体积之比。
复合重点学习的材料重点学习的教学大纲纲要.doc
复合材料教学大纲
《复合材料》教学大纲 一、课程名称：复合材料 二、学分、学时： 2 学分、 32 学时 三、教学对象： 06 级应用化学本科 四、课程性质、教学目标 《复合材料》是应用化学专业的一门学科基 础课程，选修。复合材料是包括多学科、多领域 的一门综合性学科。 本课程以恰当的比例分别对复合材料的各种增强材料、复合材料的各种基体材料以及聚合物基复合材料、陶瓷基复合材料等的性能、制备、应用和发展动态进行了较为系统的讨论。使学生在已有的材料科学的基础上，较为系统地学习复合材料的各种基体材料和增强材料，以及各种复合材料的性能、制备方法与应用，了解材料的复合原理，以及复合材料的发展方向。从而丰富和拓宽学生在材料及材料学方面的知识。 五、课堂要求 要求认真随堂听课，认真阅读指定教材，广泛查阅有关复合材料方面的最新资料。按教学要求完成专题综述论文的撰写，并进行课堂交流。 六、教学内容与基本要求 （一）绪论（ 2 学时） 复合材料的国内外发展状况及今后的发展
方向；复合材料的分类；复合材料的基本性能；复合材料的增韧增强原理；复合材料的特性；复合材料的应用。 基本要求：掌握复合材料的基本性能及分类，了解复合材料的应用。 （二）材料的基体材料（6学时） 金属材料：金属的结构与性能、各种合金材料； 陶瓷材料：包括水泥、氧化物陶瓷、碳化物陶瓷、氮化物陶瓷； 聚合物材料：聚合物的种类、结构与性能，复合材料选用聚合物的原则。 基本要求：掌握常用基体材料的种类、结构性能及其选用的原则。 （三）材料的增强材料（6学时） 玻璃纤维及其制品的分类、制备、性能与应用； 碳纤维的分类、制备、性能与应用； 陶瓷纤维、芳纶纤维、晶须的制备、性能与应用； 填料（高岭土、石墨、烹饪土、烹饪土、碳酸钙、化石粉等）的性能与应用。
复合材料试题B卷及答案
2014学年度第一学期课程考试 《复合材料》 本科试卷（B 卷） 注意事项：1.本试卷共 六 大题，满分100分，考试时间90分钟，闭卷; 2. 考前请将密封线内各项信息填写清楚; 3. 所有答案必须写在试卷上，做在草稿纸上无效; 分： 】 A 、玻璃纤维增强Al 基复合材料。 B 、玻璃纤维增强塑料。 C 、碳纤维增强塑料。 D 、氧化铝纤维增强塑料。 2. 材料的比模量和比强度越高（ ） A 、 制作同一零件时自重越小、刚度越大。 B 、 制作同一零件时自重越大、刚度越大。 C 、 制作同一零件时自重越小、刚度越小。 D 制作同一零件时自重越大、刚度越小。 3. 在体积含量 相同情况下，纳米颗粒与普通颗粒增强塑料复合材料（ ） A 、前者成本低 B C 、前者原料来源广泛 D 4、 K evlar 纤维（ ） A 、由干喷湿纺法制成。 B 4.考试结束，试卷、草稿纸一并交回 一、选 （30 分， 分 ） 择 每 【 、前者的拉伸强度好 、前者加工更容易 、轴向强度较径向强度低 D 、由化学沉积方法制成。 、轴向强度较径向强度低。 D 、由先纺丝后碳化工艺制成 （ ）
C、强度性能可保持到1000C以上。 5、碳纤维（） A、由化学沉积方法制成。B C、强度性能可保持到3000C以上。 6、聚丙烯增强塑料的使用温度一般在： A 120C以下B、180C以下C、250E以下 D、250 E以上 7、碳纤维增强环氧复合材料力学性能受吸湿影响，原因之一是（） A、环氧树脂吸湿变脆。 B 、水起增塑剂作用，降低树脂玻璃化温度
8、玻璃纤维（ ） A 、由SiO 2玻璃制成。 B 、在所有纤维中具有最高的比弹性模量。 C 、其强度比整块玻璃差。 D 、价格贵、应用少。 9、 生产锦纶纤维的主要原料有（ ） A 、聚碳酸酯。 B 、聚丙烯腈。 C 、尼龙。 D 、聚丙烯。 10、 晶须（ ） A 、其强度高于相应的本体材料。 B 、长径比一般小于 5。 C 、直径为数十微米。 D 、含有很少缺陷的长纤维。 11、对玻璃纤维和聚酰胺树脂构成的复合材料命名不正确的是（ ）。 A .玻璃纤维聚酰胺树脂复合材料 B ?玻璃纤维/聚酰胺树脂复合材料 C ．聚酰胺材料 D ．聚酰胺基玻璃纤维复合材料 12、目前，复合材料使用量最大的增强纤维是 14．聚合物基复合材料制备的大体过程不包括（ ） A ．预浸料制造 15、有关环氧树脂，说法正确的是（ 1、复合材料是由两个组元以上的材料化合而成的。 2、混杂复合总是指两种以上的纤维增强基体。 3、层板复合材料主要是指由颗料增强的复合材料。 4、最广泛应用的复合材料是金属基复合材料。 5、复合材料具有可设计性。 6、竹、麻、木、骨、皮肤是天然复合材料。 7、分散相总是较基体强度和硬度高、刚度大。 8、玻璃钢问世于二十世纪四十年代。 10、硼纤维是由三溴化硼沉积到加热的钨丝芯上形成的 9、 般酚醛树脂和沥青的焦化率基本相同，在高压下，它们的焦化率可以提高到 90%。 A ．碳纤维 B ． 氧化铝纤维 C ． 玻璃纤维 D ．碳化硅纤维 13、目前，复合材料使用量最大的民用热固性树脂是（ ）。 A ．环氧树脂 B ．不饱和聚酯 C ．酚醛树脂 D ．尼龙 C ．固化及后处理加工 D ．干燥 B .制件的铺层 A 、含有大量的双键 B 、 使用引发剂固化 C 、使用胺类固化剂固化 、判断题 （20分，每题 2 D 、 属于热塑性塑料 得分：
复合材料试题B卷及答案
2014学年度第一学期课程考试 《复合材料》本科试卷（B卷） 注意事项：1.本试卷共六大题，满分100分，考试时间90分钟，闭卷; 2.考前请将密封线内各项信息填写清楚； 3.所有答案必须写在试卷上，做在草稿纸上无效； 4 ?考试结束，试卷、草稿纸一并交回。 、选择题（30分，每题2分）【得分：】 1?复合材料中的“碳钢”是（） A、玻璃纤维增强Al基复合材料。 B、玻璃纤维增强塑料。 C、碳纤维增强塑料。 D、氧化铝纤维增强塑料。 2. 材料的比模量和比强度越高（） A、制作同一零件时自重越小、刚度越大。 B、制作同一零件时自重越大、刚度越大。 C、制作同一零件时自重越小、刚度越小。 D、制作同一零件时自重越大、刚度越小。 3. 在体积含量相同情况下，纳米颗粒与普通颗粒增强塑料复合材料（） A、前者成本低 B、前者的拉伸强度好 C、前者原料来源广泛 D、前者加工更容易4、Kevlar 纤维（
A 、由干喷湿纺法制成。 C 、强度性能可保持到1000 C 以上, 5、碳纤维（ ） A 、由化学沉积方法制成。 C 、强度性能可保持到3000 C 以上, 6聚丙烯增强塑料的使用温度一般在: A 、120C 以下 B 、180 C 以下 B 、轴向强度较径向强度低。 D 、由化学沉积方法制成。 B 、轴向强度较径向强度低。 D 、由先纺丝后碳化工艺制成。 （ ） C 、250 C 以下 D 、250 C 以上 7、碳纤维增强环氧复合材料力学性能受吸湿影响，原因之一是（ ） A 、环氧树脂吸湿变脆。 C 、环氧树脂发生交联反应 8、玻璃纤维（ ） A 、由SiO 2玻璃制成。 C 、其强度比整块玻璃差。 9、生产锦纶纤维的主要原料有（ ） A 、聚碳酸酯 B 、聚丙烯腈 D 、聚丙烯。 10、晶须（） 11、对玻璃纤维和聚酰胺树脂构成的复合材料命名不正确的是（ ）。 B 、水起增塑剂作用，降低树脂玻璃化温度 D 、环氧树脂发生水解反应。 B 、在所有纤维中具有最高的比弹性模量。 C 、尼龙。 A 、其强度高于相应的本体材料 B 、长径比一般小于5 C 、直径为数十微米 D 、含有很少缺陷的长纤维
西工大-复合材料原理复习题及答案(仅供参考)
精品文档 1.为什么Nicalon sic 纤维使用温度低于1100℃？怎样提高使用温度？ 从热力学上讲，C-SIO 2界面在1000℃时界面气相CO 压力可能很高，相应的O 2浓度也较高。只有O 2扩散使界面上O 2浓度达到较高水平时，才能反应生成CO 。但是温度较低时扩散较慢，因此C-SiO 2仍然在1000℃左右共存。 当温度升到1100℃，1200℃时，CO 的压力将会更高，此时O 2的浓度也较高，而扩散速度却加快。因而，SiC 的氧化速度加快，导致Nicalon 纤维在1100℃，1200℃时性能下降很快。 要提高Nicalon 纤维的使用温度，需降低Nicalon 纤维的游离C 和O 的含量，以防止游离C 继续与界面O 反应。 2.复合材料的界面应力是怎样产生的？对复合材料的性能有何影响？ 复合材料的界面应力主要是由于从制备温度冷却到室温的温度变化△T 或是使用过程中的温度变化△T 使得复合材料中纤维和基体CTE （coefficient of thermal expansion 热膨胀系数？）不同而导致系统在界面强结合的情况下界面应力与△T 有着对应关系；在界面弱结合的情况下，由于滑移摩擦引起界面应力。 除了热物理不相容外，还有制备过程也能产生很大甚至更大的界面应力。如：PMC 的固化收缩，MMC 的金属凝固收缩，CMC 的凝固收缩等。 △CTE 限制界面应力将导致基体开裂，留下很多裂纹，裂纹严重时将使复合材料解体，使复合材料制备失败，或是使其性能严重下降，△CTE 不大时，弹塑性作用，不会出现裂纹。而对于CMC ，即使不会出现明显的裂纹，基体也已经出现了微裂纹。这些微裂纹对复合材料的性能不会有很的影响，相反，这些微裂纹对CMC 复合材料的增韧有帮助，因为微裂纹在裂纹扩展过程中将会再主裂纹上形成很多与裂纹而消耗能量，从而达到增韧的目的。 3．金属基复合材料界面控制的一般原则是什么？ 金属基复合材料要求强结合，此时能提高强度但不会发生脆性破坏。均存在界 面化学反应趋势，温度足够高时将发生界面化学反应，一定的界面化学反应能增加界面的结合强度，对增强有利。过量的界面化学反应能增加界面的脆性倾向对增韧不利。因此，MMC 的界面化学反应是所希望的，但是应该控制适度。 具体原则有： 纤维表面涂层处理：改善润湿性，提高界面的结合强度，并防止不利的界面反应。 基体改性：改变合金的成分，使活性元素的偏聚在f/m 界面上降低界面能，提高润湿性。 控制界面层：必须考虑界面层的厚薄，以及在室温下熔体对纤维及纤维表面层的溶解侵蚀。纤维及其表面层金属熔体中均具有一定的溶解度。因而，溶解和侵蚀是不可避免的。 4.为什么玻璃陶瓷/Nicalon 复合材料不需要制备界面层？ 氧化物玻璃基体很容易与Nicalon SiC 纤维反应：SiC+O 2=SiO 2+C 这一反应可以被利用来制备界面层。 氧化物玻璃基体与Nicalon SiC 纤维还可能发生其它氧化反应，但由于需要气相产物扩散离开界面，因为其他热力学趋向很大，但反应驱动力相对较小。因上述反应生成的SiO 2 在SiO 2基玻璃中很容易溶入玻璃基体。如果使用的玻璃基体不发生饱和分相的话，反应的结果将在界面上生成C 界面层或纤维的表面层，因而不需要预先制备界面层，这就是玻璃陶瓷的最大优点。 5．复合材料有哪三个组元组成，作用分别是什么？ 复合材料是由：基体，增强体，界面。 基体：是复合材料中的连续相，可以将增强体粘结成整体，并赋予复合材料一 定形状。有传递外界作用力，保护增强体免受外界环境侵蚀的作用。 增强体：主要是承载，一般承受90%以上的载荷，起着增大强度，改善复合材 料性能的作用。 界面：1.传递作用：载荷施加在基体上，只有通过界面才能传递到增强体上， 发挥纤维的承载能力，所以界面是传递载荷的桥梁。 2.阻断作用：结合适当的界面有阻止裂纹扩展，中断材料破坏，减缓应力集中的作用。 3.保护作用：界面相可以保护增强体免受环境的腐蚀，防止基体与增强体 之间的化学反应，起到保护增强体的作用。 6. 请说明临界纤维长度的物理意义？ 能够达到最大纤维应力，即极限强度σfu 的最小纤维长度，称为临界长度Lc ，临界纤维长度是载荷传递长度的最大值。 L